人類航天史上有一張最著名的照片,如果按拍攝技術(shù)來說,妥妥的爛片無疑,但它對(duì)于人類的價(jià)值與意義之深遠(yuǎn),甚至可以用一個(gè)時(shí)代的烙印來形容! 一張啥都看不到的照片 這是1990年2月14日,也就是大家熟悉的情人節(jié)之際,NASA通過澳洲堪培拉的測(cè)控中心,向旅行者發(fā)出了指令,讓已經(jīng)執(zhí)行完太陽系內(nèi)任務(wù)的旅行者一號(hào)探測(cè)器回望太陽系,拍下這張著名的“暗淡藍(lán)點(diǎn)”照片,照片中右側(cè)偏下的那個(gè)藍(lán)白色光點(diǎn)就是地球! 1972年12月7日阿波羅17號(hào)飛船飛離地球時(shí)拍攝的藍(lán)色彈珠 旅行者系列:大航海時(shí)代最有遠(yuǎn)見的計(jì)劃 從1957年第一顆人造衛(wèi)星上天開始,人類從此揭開了史無前例的航天時(shí)代,從人造衛(wèi)星到載人飛船,再到無人探測(cè)月球、載人登陸月球、環(huán)繞地球空間站,似乎一切都朝著宇宙大航海時(shí)代發(fā)展! 當(dāng)時(shí)在科學(xué)家普遍樂觀估計(jì),再過幾十年人類將建立龐大的太空殖民基地,這在當(dāng)時(shí)的各種超級(jí)空間站的宣傳畫中就可見一斑。但作為航天界的開路先鋒NASA卻并沒有為這一股洪流所裹挾,而是制定了一個(gè)飛向太陽系以外的探測(cè)器計(jì)劃。 旅行者:飛出太陽系 1977年9月5日,旅行者一號(hào)在泰坦3號(hào)E半人馬座火箭的加速下,以有史以來最快的速度對(duì)半個(gè)月前發(fā)射的旅行者二號(hào)發(fā)起了追趕,終于在1978年12月21日前后,在火星軌道外側(cè)的小行星帶附近超過了二號(hào),成為太陽系中非得最快的人造物體。 旅行者一號(hào)的目的地直接就是太陽系外側(cè),它經(jīng)過木星的引力彈弓加速后直接飛向了土星,然后在1980年11月12日經(jīng)過土星附近時(shí),利用土星的的引力彈弓直接轉(zhuǎn)向了銀心方向! 旅行者所見:前所未有 旅行者并不是一艘環(huán)繞探測(cè)器,它只是飛掠木星和土星系統(tǒng),但就匆匆一瞥直接就刷新了科學(xué)家對(duì)于木星和土星以及衛(wèi)星系的認(rèn)知: 木星竟然有環(huán):這在此前觀測(cè)中從未發(fā)現(xiàn) 木衛(wèi)一:太陽系中唯二的活火山活動(dòng),此前只有在地球上有活火山,但木衛(wèi)一顯然刷新了科學(xué)家的認(rèn)知。 土星也有極光:土星高緯地區(qū)極光頻繁出現(xiàn),中緯度也發(fā)現(xiàn)有極光,但在土星上為何會(huì)出現(xiàn)中緯度極光,科學(xué)家到現(xiàn)在還搞不清楚。 土衛(wèi)六有大氣層:這在先驅(qū)者11號(hào)在1979年就已經(jīng)發(fā)現(xiàn),但旅行者在6490千米的距離上飛掠土衛(wèi)六,居然還看不清表面,這讓科學(xué)家對(duì)這顆衛(wèi)星頓時(shí)充滿了好奇。 旅行者戀戀不舍:飛向銀河系中心 旅行者的目標(biāo)就是最快的速度飛出太陽系,因此在土星引力彈弓轉(zhuǎn)向后就飛向了銀心方向,它未來的任務(wù)是趟雷,說起來不復(fù)雜,就是看看太陽系到底有多大! 很多朋友都知道太陽系是八大行星加上柯伊伯帶,但太陽系的大小遠(yuǎn)不至此,因?yàn)樘栂荡嬖谌齻€(gè)大小的范圍,首先是環(huán)繞太陽公轉(zhuǎn)的大部分物體范圍,這個(gè)大家差不多搞清楚了,就是柯伊伯帶,這個(gè)范圍旅行者是搞不清楚的,需要哈勃望遠(yuǎn)鏡或者后續(xù)其他望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)數(shù)據(jù)作為證據(jù)。 還有一個(gè)是日球?qū)拥暮穸?,這是太陽日冕層加速機(jī)制逃逸的高能太陽物質(zhì),也就是氫原子核和氦原子核,太陽加速了這些粒子,每秒最快可以超過700千米,平均也有300千米以上,但這些都是有質(zhì)量的粒子,它們的運(yùn)動(dòng)會(huì)受到太陽的引力影響,還會(huì)受到太陽系外部的星際高能粒子影響。 在八大行星范圍內(nèi),太陽風(fēng)很強(qiáng)勁,但它到底能吹多遠(yuǎn),能保護(hù)多大的范圍,這是科學(xué)家最好奇的問題,所以旅行者最偉大的任務(wù)就是太陽系到底有多大! 當(dāng)然還有廣義太陽系范圍,旅行者是不可能知道的,因?yàn)檫@是誕生太陽系的奧爾特云,范圍超過一光年,這不是旅行者蝸牛所能爬到的,或者說不是人類幾代人就能等到的結(jié)果,那必須要等到未來打破常規(guī)機(jī)制的發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn),否則人類可能永遠(yuǎn)都到不了那里! 回望太陽系:人類是如此渺小 根據(jù)NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的“HORIZONS”工具,1990年2月14日時(shí),旅行者距離地球的距離為6054587000,不用數(shù)了,就是60.5億千米(40.472229天文單位),準(zhǔn)確的說此時(shí)還沒有出冥王星的遠(yuǎn)日點(diǎn)軌道距離(73.78億千米),但從這里回望,可以說是上帝角度下的太陽系了! 1990年2月14日,拍攝全家福時(shí)旅行者的位置 暗淡藍(lán)點(diǎn)和太陽系全家福 從1990年2月14日開始后數(shù)月的時(shí)間,旅行者就干了一件事,拍攝太陽系全家福,此時(shí)與黃道的角度為32°,幾乎就是上帝的視角,但拍攝太陽系全家??刹皇且患菀椎氖?,因?yàn)槁眯姓咦顝V角的相機(jī)焦距也是200毫米,另一臺(tái)高分辨率相機(jī)的焦距則長(zhǎng)達(dá)1500毫米,比很多朋友的天文望遠(yuǎn)鏡焦距還長(zhǎng)! 2020年時(shí)美國(guó)宇航局發(fā)布了旅行者原版照片的新版本:蒼白藍(lán)點(diǎn) 長(zhǎng)焦鏡大家都知道,視角非常窄,所以拍攝太陽時(shí)候則用了200毫米的鏡頭,并且還使用了吸收率最高的濾光器,最短的拍攝時(shí)間(1/5000),因?yàn)閺倪@個(gè)角度看太陽還是太亮了! NASA的全球測(cè)控天線,只有堪培拉有發(fā)射測(cè)控旅行者功能,其他位置只能接收 其他行星用的則是1500毫米的超長(zhǎng)焦鏡頭,曝光時(shí)間1S,旅行者花了數(shù)月時(shí)間才將這些照片用一個(gè)比特一個(gè)比特的方式,用超大口徑的3.7米高增益天線對(duì)準(zhǔn)地球方向,通過地球上分布在澳洲堪培拉以及西班牙馬德里和美國(guó)本土加利福尼亞的深空測(cè)控天線,一點(diǎn)點(diǎn)下載下來,全部照片總共60多張,總長(zhǎng)度超過6米。 你不用懷疑,看到的這張全家福是疊加+拼接,因?yàn)槁眯姓叩溺R頭也裝不下全家福,并且也不可能同時(shí)拍清楚太陽和行星,但角度和位置卻是還原了拍攝時(shí)各大天體的位置。 在照片上看來,地球就像一?;覊m,上帝揮揮手就能將其撣去,而在銀河系中,太陽也不過是這樣一?;覊m,在1公里:1光年的比例尺上,太陽不過僅僅是肉眼勉強(qiáng)可供分辨的0.2毫米不到一個(gè)亮點(diǎn),最近的恒星在4.2千米外,而銀心則距離2.6萬千米,最近的另一個(gè)星系仙女星系則在254萬千米外,本星系群則巨大到1000萬千米,而整個(gè)可觀測(cè)宇宙則高達(dá)930億千米。 在這個(gè)宇宙中,像銀河系那樣的星系超過2萬億個(gè),所以人類第一次認(rèn)識(shí)到,我們所有的一切,無論是在地球上發(fā)生無比恢弘的事件,對(duì)宇宙來說,那不過就是一?;覊m上的病毒發(fā)生的故事。 日球?qū)舆吘壍降自谀睦铮?/p> 約翰·霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家們確信旅行者一號(hào)在2003年2月進(jìn)入了終端激波區(qū)域,也就是太陽風(fēng)開始接觸到星際風(fēng)而開始減速,2004年12月離開終端激波區(qū)域,2013年9月12日,NASA確認(rèn)旅行者1號(hào)離開了太陽系,旅行者號(hào)已經(jīng)脫離了包裹著太陽系的由熾熱而活躍的粒子組成的太陽圈頂層,進(jìn)入了寒冷黑暗的恒星際空間,此時(shí)距離地球約206億千米! 不過并不表示日球?qū)臃秶褪?06億千米,因?yàn)樘栐诠D(zhuǎn)方向和反方向會(huì)形成不同厚度的日球?qū)?,厚度?huì)有所區(qū)別。 旅行者未來會(huì)飛向哪里? 旅行者將在未來300年內(nèi)到達(dá)傳說中的奧爾特云,但卻需要大約3萬年的時(shí)間才能通過,在4萬年內(nèi)會(huì)在1.6光年的距離上通過鹿豹座中的恒星格利澤445。 旅行者的未來會(huì)永遠(yuǎn)在銀河系,它的速度并不足以逃離,而且旅行者電力極限最多也在未來數(shù)年至十年內(nèi),氧化钚電池正以每年-4.2W的速度衰減,未來可能再也開不起任何一臺(tái)設(shè)備。 距離地球152AU 兩個(gè)探測(cè)器最新狀態(tài) 一號(hào)至剩下4臺(tái)設(shè)備開機(jī),二號(hào)也只有5臺(tái),未來每多堅(jiān)持一天都是賺的! |
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